液氮冻融对煤体孔隙演变和吸附行为的影响研究_中国煤炭行业知识服务平台

液氮冻融对煤体孔隙演变和吸附行为的影响研究

作者

李晓伟李磊赵东蔡婷婷常海明
单位

太原理工大学安全与应急管理工程学院
摘要

为探究液氮冻融对煤体孔隙结构和吸附行为的影响,采用低温氮气和二氧化碳吸附法对冻融前后煤样孔隙结构进行表征,并开展了不同冻融次数下甲烷等温吸附实验。结果表明:冻融后煤样的滞后指数HI降低,孔隙系统的连通性得以改善,有利于煤中气体的运移;2～100 nm孔隙在冻融后均有不同程度的增加,一些孔隙演变为比自身孔径更小甚至小于2 nm的孔隙;冻融后微孔孔径分布发生了变化,微孔孔容和微孔吸附量增加;随着液氮处理次数增加,对甲烷最终吸附量的影响不断减弱,达到4次处理后,液氮处理对煤体最终吸附量的影响几乎达到饱和;煤样经不同次数的液氮处理后朗格缪尔参数VL和pL均增加,pL越大越有利于煤层气的开采。
关键词

低温改性液氮冻融孔隙演变吸附煤层气开采
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（51904197）；山西省自然科学基金资助项目（201801D121283）；山西省煤炭地质局科技资助项目（2020）
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